Android 中Message,MessageQueue,Looper,Handler详解+实例

Android 中Message,MessageQueue,Looper,Handler详解+实例 收藏

http://www.zeroup.org/communication-between-threads-android-transfer.html

一、几个关键概念 
1、MessageQueue：是一种数据结构，见名知义，就是一个消息队列，存放消息的地方。每一个线程最多只可以拥有一个MessageQueue数据结构。 
创建一个线程的时候，并不会自动创建其MessageQueue。通常使用一个Looper对象对该线程的MessageQueue进行管理。主线程创建时，会创建一 
个默认的Looper对象，而Looper对象的创建，将自动创建一个Message Queue。其他非主线程，不会自动创建Looper，要需要的时候，通过调 
用prepare函数来实现。 
2、Message：消息对象，Message Queue中的存放的对象。一个Message Queue中包含多个Message。 
Message实例对象的取得，通常使用Message类里的静态方法obtain(),该方法有多个重载版本可供选择；它的创建并不一定是直接创建一个新的实例， 
而是先从Message Pool(消息池)中看有没有可用的Message实例，存在则直接取出返回这个实例。如果Message Pool中没有可用的Message实例， 
则才用给定的参数创建一个Message对象。调用removeMessages()时，将Message从Message Queue中删除，同时放入到Message Pool中。除了上面这 
种方式，也可以通过Handler对象的obtainMessage()获取一个Message实例。 
3、Looper： 
是MessageQueue的管理者。每一个MessageQueue都不能脱离Looper而存在，Looper对象的创建是通过prepare函数来实现的。同时每一个Looper对象 
和一个线程关联。通过调用Looper.myLooper()可以获得当前线程的Looper对象 
创建一个Looper对象时，会同时创建一个MessageQueue对象。除了主线程有默认的Looper，其他线程默认是没有MessageQueue对象的，所以，不能 
接受Message。如需要接受，自己定义一个Looper对象(通过prepare函数),这样该线程就有了自己的Looper对象和MessageQueue数据结构了。 
Looper从MessageQueue中取出Message然后，交由Handler的handleMessage进行处理。处理完成后，调用Message.recycle()将其放入Message Pool中。 
4、Handler： 
消息的处理者，handler负责将需要传递的信息封装成Message，通过调用handler对象的obtainMessage()来实现； 
将消息传递给Looper，这是通过handler对象的sendMessage()来实现的。继而由Looper将Message放入MessageQueue中。 
当Looper对象看到MessageQueue中含有Message，就将其广播出去。该handler对象收到该消息后，调用相应的handler对象的handleMessage()方法 
对其进行处理。 

我们创建的Service、Activity以及Broadcast均是一个主线程处理，这里我们可以理解为UI线程。但是在操作一些耗时操作时，比如I/O读写的大文件读写，数据库操作以及网络下载需要很长时间，为了不阻塞用户界面，出现ANR的响应提示窗口，这个时候我们可以考虑使用Thread线程来解决。

   对于从事过J2ME开发的程序员来说Thread比较简单，直接匿名创建重写run方法，调用start方法执行即可。或者从Runnable接口继承，但对于Android平台来说UI控件都没有设计成为线程安全类型，所以需要引入一些同步的机制来使其刷新，这点Google在设计Android时倒是参考了下Win32的消息处理机制。

 1. 对于线程中的刷新一个View为基类的界面，可以使用postInvalidate()方法在线程中来处理，其中还提供了一些重写方法比如postInvalidate(int left,int top,int right,int bottom) 来刷新一个矩形区域，以及延时执行，比如postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds)或postInvalidateDelayed(long delayMilliseconds,int left,int top,int right,int bottom) 方法，其中第一个参数为毫秒

 2. 当然推荐的方法是通过一个Handler来处理这些，可以在一个线程的run方法中调用handler对象的 postMessage或sendMessage方法来实现，Android程序内部维护着一个消息队列，会轮训处理这些，如果你是Win32程序员可以很好理解这些消息处理，不过相对于Android来说没有提供 PreTranslateMessage这些干涉内部的方法。

3. Looper又是什么呢? ，其实Android中每一个Thread都跟着一个Looper，Looper可以帮助Thread维护一个消息队列，但是Looper和Handler没有什么关系，我们从开源的代码可以看到Android还提供了一个Thread继承类HanderThread可以帮助我们处理，在HandlerThread对象中可以通过getLooper方法获取一个Looper对象控制句柄，我们可以将其这个Looper对象映射到一个Handler中去来实现一个线程同步机制，Looper对象的执行需要初始化Looper.prepare方法就是昨天我们看到的问题，同时推出时还要释放资源，使用Looper.release方法。

4.Message 在Android是什么呢? 对于Android中Handler可以传递一些内容，通过Bundle对象可以封装String、Integer以及Blob二进制对象，我们通过在线程中使用Handler对象的sendEmptyMessage或sendMessage方法来传递一个Bundle对象到Handler处理器。对于Handler类提供了重写方法handleMessage(Message msg) 来判断，通过msg.what来区分每条信息。将Bundle解包来实现Handler类更新UI线程中的内容实现控件的刷新操作。相关的Handler对象有关消息发送sendXXXX相关方法如下，同时还有postXXXX相关方法，这些和Win32中的道理基本一致，一个为发送后直接返回，一个为处理后才返回 .

5. java.util.concurrent对象分析，对于过去从事Java开发的程序员不会对Concurrent对象感到陌生吧，他是JDK 1.5以后新增的重要特性作为掌上设备，我们不提倡使用该类，考虑到Android为我们已经设计好的Task机制，这里不做过多的赘述，相关原因参考下面的介绍:

6. 在Android中还提供了一种有别于线程的处理方式，就是Task以及AsyncTask，从开源代码中可以看到是针对Concurrent的封装，开发人员可以方便的处理这些异步任务。

二、线程之间的消息如何进行传递 
1、主线程给自己发送Message 
package test.message; 
import android.app.Activity; 
import android.os.Bundle; 
import android.os.Handler; 
import android.os.Looper; 
import android.os.Message; 
import android.view.View; 
import android.widget.Button; 
import android.widget.TextView; 
public class MainActivity extends Activity { 
    private Button btnTest; 
    private TextView textView; 
    private Handler handler; 
    @Override 
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        setContentView(R.layout.main); 
        btnTest = (Button)this.findViewById(R.id.btn_01); 
        textView = (TextView)this.findViewById(R.id.view_01); 
        btnTest.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 
            @Override 
            public void onClick(View arg0) { 
                Looper looper = Looper.getMainLooper(); //主线程的Looper对象 
                //这里以主线程的Looper对象创建了handler， 
                //所以，这个handler发送的Message会被传递给主线程的MessageQueue。 
                handler = new MyHandler(looper); 
                handler.removeMessages(0); 
                //构建Message对象 
                //第一个参数：是自己指定的message代号，方便在handler选择性地接收 
                //第二三个参数没有什么意义 
                //第四个参数需要封装的对象 
                Message msg = handler.obtainMessage(1,1,1,"主线程发消息了"); 
                handler.sendMessage(msg); //发送消息 
            } 
        }); 
    } 
    class MyHandler extends Handler{ 
        public MyHandler(Looper looper){ 
            super(looper); 
        } 
        public void handleMessage(Message msg){ 
            super.handleMessage(msg); 
            textView.setText("我是主线程的Handler，收到了消息："+(String)msg.obj); 
        } 
    } 
} 
2、其他线程给主线程发送Message 
package test.message; 
import android.app.Activity; 
import android.os.Bundle; 
import android.os.Handler; 
import android.os.Looper; 
import android.os.Message; 
import android.view.View; 
import android.widget.Button; 
import android.widget.TextView; 
public class MainActivity extends Activity { 
    private Button btnTest; 
    private TextView textView; 
    private Handler handler; 
    @Override 
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        setContentView(R.layout.main); 
        btnTest = (Button)this.findViewById(R.id.btn_01); 
        textView = (TextView)this.findViewById(R.id.view_01); 
        btnTest.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 
            @Override 
            public void onClick(View arg0) { 
                //可以看出这里启动了一个线程来操作消息的封装和发送的工作 
                //这样原来主线程的发送就变成了其他线程的发送，简单吧？呵呵 
                new MyThread().start();     
            } 
        }); 
    } 
    class MyHandler extends Handler{ 
        public MyHandler(Looper looper){ 
            super(looper); 
        } 
        public void handleMessage(Message msg){ 
            super.handleMessage(msg); 
            textView.setText("我是主线程的Handler，收到了消息："+(String)msg.obj); 
        } 
    } 
    //加了一个线程类 
    class MyThread extends Thread{ 
        public void run(){ 
            Looper looper = Looper.getMainLooper(); //主线程的Looper对象 
            //这里以主线程的Looper对象创建了handler， 
            //所以，这个handler发送的Message会被传递给主线程的MessageQueue。 
            handler = new MyHandler(looper); 
            //构建Message对象 
            //第一个参数：是自己指定的message代号，方便在handler选择性地接收 
            //第二三个参数没有什么意义 
            //第四个参数需要封装的对象 
            Message msg = handler.obtainMessage(1,1,1,"其他线程发消息了"); 
            handler.sendMessage(msg); //发送消息             
        } 
    } 
} 
3、主线程给其他线程发送Message 
package test.message; 
import android.app.Activity; 
import android.os.Bundle; 
import android.os.Handler; 
import android.os.Looper; 
import android.os.Message; 
import android.view.View; 
import android.widget.Button; 
import android.widget.TextView; 
public class MainActivity extends Activity { 
    private Button btnTest; 
    private TextView textView; 
    private Handler handler; 
    @Override 
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        setContentView(R.layout.main); 
        btnTest = (Button)this.findViewById(R.id.btn_01); 
        textView = (TextView)this.findViewById(R.id.view_01); 
        //启动线程 
        new MyThread().start();     
        btnTest.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 
            @Override 
            public void onClick(View arg0) { 
                //这里handler的实例化在线程中 
                //线程启动的时候就已经实例化了 
                Message msg = handler.obtainMessage(1,1,1,"主线程发送的消息"); 
                handler.sendMessage(msg); 
            } 
        }); 
    } 
    class MyHandler extends Handler{ 
        public MyHandler(Looper looper){ 
            super(looper); 
        } 
        public void handleMessage(Message msg){ 
            super.handleMessage(msg); 
            textView.setText("我是主线程的Handler，收到了消息："+(String)msg.obj); 
        } 
    } 
    class MyThread extends Thread{ 
        public void run(){ 
            Looper.prepare(); //创建该线程的Looper对象，用于接收消息 
            //注意了：这里的handler是定义在主线程中的哦，呵呵， 
            //前面看到直接使用了handler对象，是不是在找，在什么地方实例化的呢？ 
            //现在看到了吧？？？呵呵，开始的时候实例化不了，因为该线程的Looper对象 
            //还不存在呢。现在可以实例化了 
            //这里Looper.myLooper()获得的就是该线程的Looper对象了 
            handler = new ThreadHandler(Looper.myLooper()); 
            //这个方法，有疑惑吗？ 
            //其实就是一个循环，循环从MessageQueue中取消息。 
            //不经常去看看，你怎么知道你有新消息呢？？？ 
            Looper.loop();  
        } 
        //定义线程类中的消息处理类 
        class ThreadHandler extends Handler{ 
            public ThreadHandler(Looper looper){ 
                super(looper); 
            } 
            public void handleMessage(Message msg){ 
                //这里对该线程中的MessageQueue中的Message进行处理 
                //这里我们再返回给主线程一个消息 
                handler = new MyHandler(Looper.getMainLooper()); 
                Message msg2 = handler.obtainMessage(1,1,1,"子线程收到:"+(String)msg.obj); 
                handler.sendMessage(msg2); 
            } 
        } 
    } 
} 
4、其他线程给自己发送Message  
package test.message; 
import android.app.Activity; 
import android.os.Bundle; 
import android.os.Handler; 
import android.os.Looper; 
import android.os.Message; 
import android.view.View; 
import android.widget.Button; 
import android.widget.TextView; 
public class MainActivity extends Activity { 
    private Button btnTest; 
    private TextView textView; 
    private Handler handler; 
    @Override 
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
        super.onCreate(savedInstanceState); 
        setContentView(R.layout.main); 
        btnTest = (Button)this.findViewById(R.id.btn_01); 
        textView = (TextView)this.findViewById(R.id.view_01); 
        btnTest.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { 
            @Override 
            public void onClick(View arg0) { 
                //启动线程 
                new MyThread().start();     
            } 
        }); 
    } 
    class MyHandler extends Handler{ 
        public MyHandler(Looper looper){ 
            super(looper); 
        } 
        public void handleMessage(Message msg){ 
            super.handleMessage(msg); 
            textView.setText((String)msg.obj); 
        } 
    }     
    class MyThread extends Thread{ 
        public void run(){ 
            Looper.prepare(); //创建该线程的Looper对象 
            //这里Looper.myLooper()获得的就是该线程的Looper对象了 
            handler = new ThreadHandler(Looper.myLooper()); 
            Message msg = handler.obtainMessage(1,1,1,"我自己"); 
            handler.sendMessage(msg); 
            Looper.loop();  
        } 
        //定义线程类中的消息处理类 
        class ThreadHandler extends Handler{ 
            public ThreadHandler(Looper looper){ 
                super(looper); 
            } 
            public void handleMessage(Message msg){ 
                //这里对该线程中的MessageQueue中的Message进行处理 
                //这里我们再返回给主线程一个消息 
                //加入判断看看是不是该线程自己发的信息 
                if(msg.what == 1 && msg.obj.equals("我自己")){ 
                    handler = new MyHandler(Looper.getMainLooper()); 
                    Message msg2 = handler.obtainMessage(1,1,1,"禀告主线程:我收到了自己发给自己的Message"); 
                    handler.sendMessage(msg2);                 
                } 
            } 
        } 
    } 
} 
附注： 
上面四个例子的布局文件是同一个文件main.xml 
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 
    android:rientation="vertical" 
    android:layout_width="fill_parent" 
    android:layout_height="fill_parent" 
    > 
<TextView  android:id="@+id/view_01" 
    android:layout_width="fill_parent"  
    android:layout_height="wrap_content"  
    android:text="@string/hello" 
    /> 
<Button android:id="@+id/btn_01"  
    android:layout_width="fill_parent"  
    android:layout_height="wrap_content"  
    android:text="测试消息" /> 
</LinearLayout>